壳聚糖改性吸附剂的制备及其吸附性能研究资料

得产物。
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1.2.2.3 交联壳聚糖(CCIS)的制备
准确称取1．00 g壳聚糖于三口烧瓶，加入50mL1％的乙酸溶液，
搅拌溶解。水浴加热至60℃，恒温，匀速搅拌。缓慢滴人10 mL溶有
1．42 g1，3-双(2-甲酰基．5-溴苯氧基)一2．丙醇的N，N一二甲基 甲酰胺溶液，反应2 h后加入质量分数5％的NaOH溶液，调节体系的 pH值10左右，混合物继续反应10 h后抽滤，用N，N二甲基甲酰胺、 甲醇和去离子水反复洗涤，真空干燥，得产物。
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第三部分 结果与讨论
2.1
产物表征
1，3-双(2-甲酰基-5-溴苯氧基)-2-丙醇纯度检测
§2.1.1
在对所制备的1，3-双(2-甲酰基-5-溴苯氧基)-2-丙醇产 物进行质谱全扫描时，检测到了1，3-双(2-甲酰基-5-溴苯氧 基)-2-丙醇加钠后的分子离子[M+Na]+，即m/z480．9，结果 见图l(A)。对m/z 480．9进行离子轰击，所得的质谱图如图 1(B)所示，产生了与之完全一致的碎片离子m／z440．9。根 据准分子离子和二级质谱裂解碎片的信息，可以证实合成的 产物为所需的1，3-双(2-甲酰基-5-溴苯氧基)-2-丙醇。 产物干燥后测得熔点为138～139℃，文献值为138℃[6]， 与文献值接近，表明产物较纯。
糖溶于水，造成壳聚糖的流失，另外，壳聚糖在吸附过程中因其氨基并未全部 参与与金属离子的络合而使其吸附能力受到限制。而Schiff碱型大环化合物具有 对重余属离子吸附能力很强的特点。
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2.研究内容
先合成了有双官能团的中间产物1，3一双(2 一甲酰基一5一溴苯氧基)一2一丙醇，再与壳聚 糖交联反应，制得两种新型交联壳聚糖吸附剂。 产物具有网状微孔结构，通过考察其对Cu2+、 Zn2+、Cd2+的吸附性能，结果表明吸附性能良好。
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第二章 交联壳聚糖的制备
1.2
交联壳聚糖的制备
§1.2.1 制备路线
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§ 1.2.2
制备方法
1.2.2.1 5-溴水杨醛的制备
按参考文献[5]制备。
1.2.2.2 1，3-双(2-甲酰基-5-溴苯氧基)-2-丙醇的制备
准确称取固体氢氧化钠2．20g，5-溴水杨醛11．06 g置于250 mL 四口烧瓶中，加入50 mL去离子水，氮气保护下，匀速搅拌，加热至 60℃，恒温。缓慢滴加2．18 g(1．83 mL)环氧氯丙烷，混合物继续反 应3 h。溶液颜色变为褐色，冷却过滤，褐色固体用去离子水洗涤数次， 晾干。用甲醇／水(v／V为8／1)重结晶，得到白色固体。真空干燥，
壳聚糖来自天然虾、蟹壳，无毒、无味，可生物降解，是一种高附加值的
高科技精细化学品。随着甲壳素或壳聚糖及其衍生物越来越受到人们的关注， 其应用也越来越广泛。特别是对改性壳聚糖衍生物的吸附性能研究及其在环保、 痕量会属元素分析上应用研究。
由于壳聚糖分子中的．NH2在pH较低的水溶液中易形成一NH3+而使壳聚
1.2.3 交联还原壳聚糖(H-CCTS)的制备
以上反应体系中加入1．20g NaBH4还原，制得产物交联还原壳 聚糖(H—CCTS)。
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第三章 吸附性能的测定
1.3
吸附性能的测定
准确称取吸附剂50mg，置于100mL具塞的锥形瓶中，分别量 取50mL一定浓度的金属离子溶液于锥形瓶中，调节体系pH值为 5.5，25℃，120 r／min条件下振荡10 h，静置，过滤，取滤液， 稀释后用原子吸收分光光度法测定吸附后各金属离子浓度。按 下式计算吸附容量Q：
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1，3-双(2-甲酰基-5-溴苯氧基)-2-丙醇纯度检测
图 1 质谱图
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§2.1.1 交联产物红外分析
A(CTS)
B(CCTS)
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B(CCTS)
C(H-CCTS)
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分析图2（A）、（B）、（C）得：
对照图2(A)，从图2(B)中可以看到，在l668．68 cm-1处出现C=N的特征吸收峰，说明CTS在一NH2上发 生了交联反应生成希夫碱。在671．81cm-1上新增了一 个强的吸收峰，是苯环上C—Br的特征吸收峰，在 815．05 cm-1上是苯环上C—H的振动峰，1 465．53 cm-1上是CH2的振动峰。这些峰都说明在CCTS的结构 中存在苯环、芳氢和溴。 从图2(C)中看到，图2(B)中l 668．68cm-1处的C=N 特征吸收峰明显变弱，并在l 324．20cm-1处出现C—N 的特征吸收峰，说明在C=N上发生了还原反应，形成 了所要求的H—CCTS。
式中：Q-吸附容量(mg/g)；W-吸附剂干重(g)；V-金属离子 溶液的体积(mL)；C0-吸附前溶液中金属离子的浓度(mg/L)；C1吸附后溶液中金属离子的浓度(mg/L)。 改变溶液的PH值，以吸附容量Q对pH作图，绘制Q-pH曲线。 每隔一定时间测定吸附后的溶液中金属离子的浓度，绘制Q—t 曲线。
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第二部分 实验部分
第一章 试剂及仪器
1.1
试剂与仪器
•壳聚糖(浙江玉环海洋生物化学有限公司)，脱乙酰度 为90％；氯酸钠、氢氧化钠、氢溴酸、冰乙酸、环氧 氯丙烷等均为分析纯；水杨醛、CuS04、ZnS04、 CdS04均为化学纯。 •PHS-3c型精密pH计(上海精密仪器科学仪器有限公 司)，SHA．BA型水浴恒温振荡器(江苏省金坛市荣华 仪器制造有限公司)，A西lent1100 LC／MSD鼢es质 谱仪(美国安捷伦公司)，ⅦRⅡⅨ70型红外光谱仪(德 国Bmker公司)(KBr压片)，QuA NrI’A200型扫描电 子显微镜(德国Bmker公司)，AS．990型原子吸收分 光光度计(北京普析通用有限公司)。
壳聚糖改性吸附剂的制备 及其吸附性能研究
指导教师: 王凯老师 学生姓名: 付晨星 专业班级: 应用化学1201 学 号: 3123040106
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主要内容
◇ 课题意义与研究内容
◇ 实验部分
◇ 结果与讨论 ◇ 结 论
◇ 参考文献
第一部分 课题意义与研究内容
1.课题意义
壳聚糖是一种天然高分子化合物，分子中含有大量氨基和羟基，对金属离 子有良好的吸附性能。但作为吸附剂，不仅要求具有高的吸附能力，还需要良 好的稳定性。壳聚糖在酸性条件下易软化流失，为克服这一困难，常对其进行 交联改性。但通常壳聚糖交联改性后，受交联剂和吸附对象的特性等因素的影 响，其吸附能力有所下降或无明显提高。如何提高交联产物的吸附能力，是改 性壳聚糖具有真正应用价值的前提。